发动机排气喷雾冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种发动机排气喷雾冷却系统，包括供气子系统、冷却水子系统和雾化喷嘴，雾化喷嘴置于船用发动机排气管内，供气子系统包括依次连接的空压机、高压气瓶、减压阀和截止阀，冷却水子系统包括依次连接的水泵和节流阀，供气子系统的输出端与雾化喷嘴的气体入口连接，冷却水子系统的输出端与雾化喷嘴的液体入口连接。本实用新型专利技术采用气液两相型雾化喷嘴，在气压作用下，将冷却水以雾状喷入排烟管，在高温排气作用下蒸发，吸收大量的热，使排气温度大幅下降，并基本无液体残留排气管，基本不影响排气背压而且允许海水中存在杂质，极为适合船用。

Engine exhaust spray cooling system

The utility model discloses an engine exhaust spray cooling system, including gas supply system, cooling water system and spray nozzle, with the exhaust pipe of the engine nozzle on the ship, air supply subsystem includes successively connected air compressor, high pressure cylinder, valve and valve, cooling water pump and throttle subsystem includes the gas valve is connected with the output end of the entrance, air supply subsystem and atomizing nozzle connection, liquid entrance output cooling water system and spray nozzle connection. The utility model adopts the gas-liquid atomizing nozzle, under the action of air pressure, the cooling water is injected into the exhaust pipe to spray, evaporation in high temperature exhaust effect, absorb a lot of heat, so that the exhaust temperature dropped significantly, and no residual liquid exhaust pipe, exhaust back pressure does not affect the basic and allow the existence of impurities in seawater that is very suitable for ship.

【技术实现步骤摘要】
发动机排气喷雾冷却系统
本技术涉及船用发动机
，具体地指一种发动机排气喷雾冷却系统。
技术介绍
船用发动机排气温度过高，与环境温度相差太大，易产生明显的红外特征，容易被红外探测装置发现与锁定，因此有意于国防采购的船用发动机系统应考虑降低排气温度以抑制红外辐射。现有排气降温装置通常使用空气冷却和喷雾降温。其中空气冷却技术通常使冷空气从不同的冷却缝隙进入排气管段，令其被管内高温排气引射，为排气管内壁面的金属提供了一个由冷空气构成的薄膜冷却层，从而使排气管壁面与高温排气隔离，减少了高温排气与壁面的红外辐射，同时这一空气薄膜冷却层也作为高温排气的冷却空气源，与高温废气混合，冷却排气并与其一起排出。而喷雾冷却技术一般使用精细雾化喷嘴将高压冷却水直接打入排气管内，利用汽化吸热进行降温，其效果优于空气冷却。目前国内现有的喷雾冷却设计存在一些缺陷，其所需冷却水压力高，通常达到2～15MPa，对管道、水泵负荷大，而且对冷却水清洁度要求较高，用海水做冷却水容易发生堵塞，不适合船上实际使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种降低排气温度以减少红外辐射的发动机排气喷雾冷却系统。为实现上述目的，本技术所设计的发动机排气喷雾冷却系统，包括供气子系统、冷却水子系统和雾化喷嘴，其特殊之处在于，所述雾化喷嘴置于船用发动机排气管内，所述供气子系统包括依次连接的空压机、高压气瓶、减压阀和截止阀，所述冷却水子系统包括依次连接的水泵和节流阀，所述供气子系统的输出端与雾化喷嘴的气体入口连接，所述冷却水子系统的输出端与雾化喷嘴的液体入口连接。进一步地，所述冷却水子系统的水泵和节流阀之间还包括过滤器，过滤器可过滤海水中的杂质。更进一步地，所述雾化喷嘴的孔径为2～5mm，可喷射出60um的冷却水雾。更进一步地，所述过滤器的滤网的孔径小于2mm，以适应雾化喷嘴的孔径要求。更进一步地，所述减压阀的气压控制在0.2～0.6MPa的范围内，以达到精细雾化的要求。更进一步地，所述供气子系统中还包括供气压力表、所述冷却水子系统中还包括冷却水压力表，以精确控制供气、冷却水的压力。本技术主要用于实现船用发动机排气温度的降低以抑制红外辐射。本技术采用气液两相型雾化喷嘴，在0.2—0.6MPa的气压作用下，可将0.2—0.7MPa的冷却水以60um的雾状喷入排烟管，在高温排气作用下蒸发，吸收大量的热，使排气温度大幅下降，并基本无液体残留排气管，基本不影响排气背压，该喷嘴孔径可做到4mm，达到高压单相微米级喷孔的喷雾效果，并允许海水中存在杂质，极为适合船用。附图说明图1为本技术结构示意图；图中：空压机1，高压气瓶2，减压阀3，截止阀4，供气压力表5，水泵6，过滤器7，节流阀8，冷却水压力表9，雾化喷嘴10。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。如图1所示，本技术一种发动机排气喷雾冷却系统，包括供气子系统、冷却水子系统和雾化喷嘴10。供气子系统包括依次连接的空压机1、高压气瓶2、减压阀3、截止阀4、供气压力表5。冷却水子系统包括依次连接的水泵6、过滤器7、节流阀8和冷却水压力表9。雾化喷嘴10为气液两相型雾化喷嘴，置于船用发动机排气管内，雾化喷嘴10的孔径为4mm。供气子系统的输出端与雾化喷嘴10的气体入口连接，冷却水子系统的输出端与雾化喷嘴10的液体入口连接。本系统的关键在于为喷嘴提供合适压力的进气和冷却水。供气子系统中先由空压机1给高压气瓶2打气，再经由高压气瓶2给雾化喷嘴供气10，可保持压力稳定并减少压力波动，该供气子系统可充分利用舰船现有装备进行改装，利用减压阀4、供气压力表5将供气压力调至0.2～0.6Mpa的合适范围。冷却水系统中冷却介质可为海水，经水泵6、过滤器7、节流阀8送入喷嘴，压力可由水泵选型和节流阀通量选定调节。过滤器7的滤网的孔径小于2mm。雾化喷嘴10通过改装排气管，深入排气管中进行喷雾降温，本系统中雾化喷嘴10为气液两相型喷嘴，可将喷嘴孔径做到4mm，达到高压单相微米级喷孔的喷雾效果，并允许海水中存在杂质，极为适合船用。虽然结合附图描述了本技术的具体实施方式，但是对于本
的技术人员来说，在不脱离本技术的前提下，还可以做若干变形、替换和改进，这些也视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机排气喷雾冷却系统，包括供气子系统、冷却水子系统和雾化喷嘴(10)，其特征在于：所述雾化喷嘴(10)置于船用发动机排气管内，所述供气子系统包括依次连接的空压机(1)、高压气瓶(2)、减压阀(3)和截止阀(4)，所述冷却水子系统包括依次连接的水泵(6)和节流阀(8)，所述供气子系统的输出端与雾化喷嘴(10)的气体入口连接，所述冷却水子系统的输出端与雾化喷嘴(10)的液体入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种发动机排气喷雾冷却系统，包括供气子系统、冷却水子系统和雾化喷嘴(10)，其特征在于：所述雾化喷嘴(10)置于船用发动机排气管内，所述供气子系统包括依次连接的空压机(1)、高压气瓶(2)、减压阀(3)和截止阀(4)，所述冷却水子系统包括依次连接的水泵(6)和节流阀(8)，所述供气子系统的输出端与雾化喷嘴(10)的气体入口连接，所述冷却水子系统的输出端与雾化喷嘴(10)的液体入口连接。2.根据权利要求1所述的发动机排气喷雾冷却系统，其特征在于：所述冷却水子系统的水泵(6)和节流阀(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振明，赵建华，王银，郭荆璞，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42